一种射流浮选柱式装置

一种射流浮选柱式装置
1.本技术对申请号为202111365873.9，申请日为2021年11月18日，发明名称为“一种药剂汽化组件及应用该组件的射流浮选柱式装置”的中国专利申请提出分案申请。
技术领域
2.本发明涉及浮选领域，具体是一种射流浮选柱式装置。


背景技术：

3.浮选机指完成浮选过程的机械设备。在浮选机中,经加入药剂处理后的矿浆,通过搅拌充气,使其中某些矿粒选择性地固着于气泡之上；浮至矿浆表面被刮出形成泡沫产品,其余部分则保留在矿浆中,以达到分离矿物的目的。
4.选煤厂使用的浮选药剂主要为油性药剂，这些非极性油类几乎不溶于水，而杂极性的浮选药剂剂在水中的溶解度也很低，所以二者在水中的分散性很差，采用直接加药或一般方法很难使其在矿浆中实现良好的分散。不能使药剂均匀的分散到煤浆中，导致药剂分散效果较差，不但造成药剂的大量浪费，而且影响煤泥浮选效果和后续的煤泥水处理，因此亟待解决。


技术实现要素：

5.为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种射流浮选柱式装置。本发明大大提高了浮选药剂在矿浆中的分散性，提高了煤泥的浮选效果。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种射流浮选柱式装置，包括与浮选桶内腔连通的矿浆输入端以及进气端，药剂添加部铅垂布置在矿浆输入端上方，且矿浆输入端与药剂添加部的药剂输出口连通；
8.药剂添加部的药剂输入口和药剂输出口之间设置有至少两组导电电极，相邻导电电极之间存在流动间隙以供药剂通过，且药剂通过流动间隙时可连通两所述导电电极以形成闭合导电回路；
9.所述导电电极水平布置，位于同一水平面的两导电电极配合形成一组汽化模块；沿靠近药剂输出口方向，多组汽化模块的各所述汽化模块的流动间隙口径逐渐变窄；
10.所述药剂添加部内的药剂输出口相邻侧设置有与药剂添加部同轴布置的监控芯片，布置在监控芯片两侧的汽化模块均与监控芯片连通，监控芯片监控防止过载，当出现药剂大量泄漏滴落导致汽化模块全部导电时，芯片报警并且切断电源；所述药剂添加部呈筒状，所述药剂输入口为量筒。
11.作为本发明进一步的方案：所述矿浆输入端呈沿靠近浮选桶方向口径逐渐减小的管状构造，所述矿浆输入端内的矿浆流速大于药剂添加部内药剂汽化后的流速。
12.作为本发明再进一步的方案：所述浮选桶内沿其轴线方向布置有主动轴，主动轴上同轴固定有起搅拌功能的叶轮部；所述浮选桶内设置有与进气端连通的气泡发生器，气泡发生器和主动轴之间通过啮合齿轮组连接，动力输出端驱动主动轴转动的同时，啮合齿
轮组驱动气泡发生器反向转动。
13.作为本发明再进一步的方案：所述主动轴轴端固定有第一锥齿轮，所述气泡发生器的主动轴相邻端设置有和第一锥齿轮位于同一轴线上的第二锥齿轮，第三锥齿轮分别与第一锥齿轮以及第二齿轮锥啮合以形成啮合齿轮组，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮的转速比为30:1。
14.作为本发明再进一步的方案：所述浮选桶内固定有与主动轴同轴的套筒，套筒作为矿浆流动通道与矿浆输入端连通，所述套筒底部开口以供矿浆流出。
15.作为本发明再进一步的方案：所述叶轮部包括设置在套筒内的第一叶轮以及设置在套筒下方的第二叶轮，所述主动轴上开设有螺纹从而与第一叶轮以及第二叶轮螺纹配合，所述第一叶轮以及第二叶轮可沿主动轴轴向运动后固定。
16.作为本发明再进一步的方案：所述气泡发生器与进气端的出气口连通并与进气端回转配合，所述气泡发生器呈上窄下宽的圆台状，所述动力输出端为驱动电机。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、本发明通过布置两组位于同一水平面的导电电极，并使两组导电电极之间存在流动间隙，当药剂通过流动间隙时，药剂作为介质将两组导电电极连通，使其形成闭合回路，药剂由于自身电阻在导电情况下发热，进而蒸发汽化，汽化后的药剂可均匀充分的分散到矿浆中，提高了浮选药剂在矿浆中的分散性，提高了煤泥的浮选效果；通过在药剂添加部内设置有多组汽化模块，且沿靠近药剂输出口方向，各汽化模块的流动间隙逐渐变窄，当药剂汽化导致液滴粒径变小时，药剂滴落至下层的汽化模块，或者药剂完全汽化后，位于上层的汽化模块导电闭合回路被切断，安全高效，环保节能，实现了对药剂的分层梯级汽化；由于药剂添加部的药剂输出口一侧设置有位于轴线上的监控芯片，监控芯片将药剂分流，药剂通过监控芯片两侧的汽化模块后完成了最后的汽化过程，确保汽化充分，监控芯片监控防止过载，当出现药剂大量泄漏滴落导致汽化模块全部导电时，芯片报警并且切断电源，起到安全防护的作用，避免药剂性能下降与药剂的浪费。
19.2、本发明将药剂添加部铅垂布置在矿浆输入端上，使药剂依靠重力向下滴落，实现了自主式的分层梯级汽化过程，由于矿浆输入端为口径主将减小的管状构造，矿浆进入浮选桶时流速会加快，而药剂添加部内的汽化药剂流速慢，由于流速差而在药剂添加部的药剂输出口处形成负压区域，使汽化药剂被吸入矿浆输入端内与矿浆充分混合，药剂在通过矿浆输入端的喷嘴口部时会和矿浆进一步混合。
20.3、本发明通过啮合齿轮组的传动，使主动轴转动的同时驱动气泡发生器反向转动，气泡发生器的旋转方向并与主动轴相反，预防矿浆泥沙沉底，且气泡发生器的逆向旋转不影响搅拌叶轮的涡流旋转方向，气泡发生器产生的气泡与由上部给入的矿浆和实现逆向碰撞，提高浮选效率，提高药剂利用率；通过啮合齿轮组的传动，可保证主动轴和气泡发生器之间形成转速差，保证气泡发生器在正常的转速范围内工作。
21.4、本发明在主动轴外套设有套筒作为矿浆通道与矿浆输入端连通，矿浆在套筒内先与第一叶轮接触实现了充分搅拌，矿浆流在自身重力和离心力的作用下，呈螺旋运动轨迹沿套筒流动而下，在第二叶轮的搅拌作用下，矿浆与汽化药剂空气流再次碰撞、接触后混合融合。
22.5、本发明的第一叶轮以及第二叶轮与主动轴螺纹配合后固定，可针对不同工况适
当调整位置，保证搅拌效率最大化。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图。
24.图2为本发明中药剂添加部的结构示意图。
25.图中：
26.1、浮选桶；2、矿浆输入端；
27.3、药剂添加部；31、药剂输入口；32、导电电极；33、监控芯片；
28.4、进气端；5、气泡发生器；6、啮合齿轮组；7、套筒；
29.8、动力输出端；81、主动轴；82、第一叶轮；83、第二叶轮。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1～2，本发明实施例中，一种射流浮选柱式装置，包括呈筒状的药剂添加部3，药剂添加部3顶部设置有药剂输入口31，药剂输入口31优选为量筒，药剂添加部3底部为药剂输出口。
32.药剂添加部3内沿轴向设置有若干组汽化模块，汽化模块包括设置在同一水平面上的两组导电电极32，两组导电电极32之间存在流动间隙供药剂通过。当药剂通过流动间隙时，可连通两组导电电极32使两组导电电极32连通形成闭合导电回路，产生高温使药剂汽化。
33.沿靠近药剂输出口方向，各汽化模块的流动间隙口径逐渐变窄。
34.汽化模块设置数量不限，以本发明为例，沿靠近药剂输入口31方向，在同一高度仅设置一组汽化模块，且各汽化模块之间等间距布置。
35.沿靠近药剂输出口方向，药剂添加部3内沿其轴线方向设置有监控芯片33从而将药剂分流，监控芯片33两侧均设置有汽化模块且监控芯片33与两侧的监控芯片33均处于连通状态。监控芯片33监控防止过载，当出现药剂大量泄漏滴落时电极全部导电，芯片报警并且切断电源，起到安全防护的作用，避免药剂性能下降与药剂的浪费。
36.浮选桶1上设置有与浮选桶1内腔连通的矿浆输入端2以及进气端4，其中药剂添加部3沿铅垂布置在矿浆输入端2上方且矿浆输入端2与药剂添加部3的药剂输出口连通。
37.矿浆输入端2呈水平布置的管状构造，且矿浆输入端2沿靠近浮选桶1方向口径逐渐减小。矿浆输入端2内矿浆流速大于药剂添加部3内药剂汽化后的流速，流速差产生压强差，导致药剂添加部3的药剂输出口处形成一个负压区域，汽化药剂由于压强差被吸入框架输入端2内，与矿浆充分混合。
38.浮选桶1内沿其轴线方向布置有与浮选桶1回转配合的主动轴81，浮选桶1上的动力输出端8驱动主动轴81转动，这里的动力输出端8优选为驱动电机。
39.浮选桶1内固定有作为矿浆流动通道的套筒7，套筒7套设在主动轴81外且与主动
轴81同轴设置，套筒7底部呈开口状供矿浆流出。
40.主动轴81上固定有用于搅拌矿浆的第一叶轮82以及第二叶轮83，其中第一叶轮82设置在套筒7内的弯折处，第二叶轮83设置在套筒7下方。
41.第一叶轮82以及第二叶轮83与主动轴81螺纹配合，均可沿主动轴81长度方向运动，运动到指定位置后可通过螺栓固定。
42.进气端4的管端与浮选桶1内的气泡发生器5连通且与气泡发生器5回转配合，气泡发生器5呈上窄下宽的圆台状，气泡发生器5与回转轴81同轴布置。气泡发生器5上布设有滤布防止矿泥进入。
43.回转轴81的底端设置有第一锥齿轮，气泡发生器5的顶端设置有第二锥齿轮，浮选桶1内设置有分别与第一锥齿轮以及第二锥齿轮啮合的第三锥齿轮，第一锥齿轮、第二锥齿轮以及第三锥齿轮彼此配合形成啮合齿轮组6。主动轴81转动的同时，通过啮合齿轮组6驱动气泡发生器5反向转动，且第一锥齿轮与第二锥齿轮的转速比为30∶1。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种射流浮选柱式装置，其特征在于，包括与浮选桶(1)内腔连通的矿浆输入端(2)以及进气端(4)，药剂添加部(3)铅垂布置在矿浆输入端(2)上方，且矿浆输入端(2)与药剂添加部(3)的药剂输出口连通；药剂添加部(3)的药剂输入口(31)和药剂输出口之间设置有至少两组导电电极(32)，相邻导电电极(32)之间存在流动间隙以供药剂通过，且药剂通过流动间隙时可连通两所述导电电极(32)以形成闭合导电回路；所述导电电极(32)水平布置，位于同一水平面的两导电电极(32)配合形成一组汽化模块；沿靠近药剂输出口方向，多组汽化模块的各所述汽化模块的流动间隙口径逐渐变窄；所述药剂添加部(3)内的药剂输出口相邻侧设置有与药剂添加部(3)同轴布置的监控芯片(33)，布置在监控芯片(33)两侧的汽化模块均与监控芯片(33)连通，监控芯片(33)监控防止过载，当出现药剂大量泄漏滴落导致汽化模块全部导电时，芯片报警并且切断电源；所述药剂添加部(3)呈筒状，所述药剂输入口(31)为量筒。2.根据权利要求1所述的一种射流浮选柱式装置，其特征在于，所述矿浆输入端(2)呈沿靠近浮选桶(1)方向口径逐渐减小的管状构造，所述矿浆输入端(2)内的矿浆流速大于药剂添加部(3)内药剂汽化后的流速。3.根据权利要求1所述的一种射流浮选柱式装置，其特征在于，所述浮选桶(1)内沿其轴线方向布置有主动轴(81)，主动轴(81)上同轴固定有起搅拌功能的叶轮部；所述浮选桶(1)内设置有与进气端(4)连通的气泡发生器(5)，气泡发生器(5)和主动轴(81)之间通过啮合齿轮组(6)连接，动力输出端(8)驱动主动轴(81)转动的同时，啮合齿轮组(6)驱动气泡发生器(5)反向转动。4.根据权利要求3所述的一种射流浮选柱式装置，其特征在于，所述主动轴(81)轴端固定有第一锥齿轮，所述气泡发生器(5)的主动轴(81)相邻端设置有和第一锥齿轮位于同一轴线上的第二锥齿轮，第三锥齿轮分别与第一锥齿轮以及第二齿轮锥啮合以形成啮合齿轮组(6)，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮的转速比为30:1。5.根据权利要求3所述的一种射流浮选柱式装置，其特征在于，所述浮选桶(1)内固定有与主动轴(81)同轴的套筒(7)，套筒(7)作为矿浆流动通道与矿浆输入端(2)连通，所述套筒(7)底部开口以供矿浆流出。6.根据权利要求5所述的一种射流浮选柱式装置，其特征在于，所述叶轮部包括设置在套筒(7)内的第一叶轮(82)以及设置在套筒(7)下方的第二叶轮(83)，所述主动轴(81)上开设有螺纹从而与第一叶轮(82)以及第二叶轮(83)螺纹配合，所述第一叶轮(82)以及第二叶轮(83)可沿主动轴(81)轴向运动后固定。7.根据权利要求3所述的一种射流浮选柱式装置，其特征在于，所述气泡发生器(5)与进气端(4)的出气口连通并与进气端(4)回转配合，所述气泡发生器(5)呈上窄下宽的圆台状，所述动力输出端(8)为驱动电机。

技术总结
本发明公开了一种射流浮选柱式装置，包括与浮选桶内腔连通的矿浆输入端以及进气端，药剂添加部铅垂布置在矿浆输入端上方，且矿浆输入端与药剂添加部的药剂输出口连通。本发明通过布置两组位于同一水平面的导电电极，并使两组导电电极之间存在流动间隙，当药剂通过流动间隙时，药剂作为介质将两组导电电极连通，使其形成闭合回路，药剂由于自身电阻在导电情况下发热，进而蒸发汽化，汽化后的药剂可均匀充分的分散到矿浆中，提高了浮选药剂在矿浆中的分散性，提高了煤泥的浮选效果。提高了煤泥的浮选效果。提高了煤泥的浮选效果。


技术研发人员：周伟 李亮 刘亮亮 王淑杰 李建波 夏王浩 聂骞 朱文亮 王强
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2023/8/14